無刷直流電機(BLDC)因無勵磁調(diào)節(jié)器繞阻,無換向器、無炭刷、無電滑環(huán),使其構(gòu)造比一般傳統(tǒng)式的交、直流電機到來簡易,運作比較靠譜,維護保養(yǎng)比較簡單。與鼠籠型磁感應(yīng)電機相對比,其構(gòu)造的簡易水準和運作的可信性大體相當。因為沒有勵磁調(diào)節(jié)器鐵耗和銅耗,輸出功率在300W下列時,其高效率相對于同規(guī)格型號的用電流量勵磁調(diào)節(jié)器的電動機高10%~20%;和磁感應(yīng)電機對比,高效率更高。
無刷直流電機(BLDC)一般采用方波驅(qū)動,采用霍爾傳感器獲得轉(zhuǎn)子位置,通過此信號強制換相。這種方案控制方法簡單、成本低,目前電動車方案中應(yīng)用廣泛。但由于方波驅(qū)動換相時會呈現(xiàn)電流突變,導致轉(zhuǎn)矩脈動較大,因此噪聲指標差,難以在家電應(yīng)用領(lǐng)域推廣。而正弦驅(qū)動可以防止換相時的電流突變,雖然最大轉(zhuǎn)矩會降低,但在噪聲指標上有明顯的優(yōu)勢.
通常永磁同步電機(PMSM)的控制都采用DSP,并且電機需要提供光電編碼盤來精確檢測轉(zhuǎn)子位置,可以實現(xiàn)高精度控制,甚至可用在伺服系統(tǒng)中,但成本會很高,家電應(yīng)用對價格非常敏感,而且有些應(yīng)用對性能要求不高,比如電風扇,保守的DSP矢量控制正弦波驅(qū)動高成本方案也比較難推廣。因此,提出的采用8位單片機集成PWM發(fā)生器的正弦波驅(qū)動方案有較高的市場價值。
一般正弦波形驅(qū)動器無刷直流電機的氣隙磁場是正弦波形(也稱之為永磁同步電機)或者正弦波形引入高次諧波后的電磁場波形,電機定子多選用分布繞阻,因而反電動勢都是正弦波形。三路霍爾傳感器固定在電機定子上,每過60°電角輸出轉(zhuǎn)變一次,為此做為正弦波形的同歩數(shù)據(jù)信號,確保沒有積累偏差。